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戴博，袁弋非，餘嬡芳 著 著

圖書標籤:

• NB-IoT
• 物聯網
• 窄帶物聯網
• 通信技術
• 無綫通信
• 標準
• 技術
• 5G
• 嵌入式係統
• 工業互聯網

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115437600

商品編碼：11248581813

齣版時間：2016-11-01

頁數：1

字數：1

內容簡介

基本信息

書名:窄帶物聯網(NB-IoT)標準與關鍵技術

定價：79.00元

作者：戴博,袁弋非,餘嬡芳

齣版社：人民郵電齣版社

齣版日期：2016-11-01

ISBN：9787115437600

字數：

頁碼：312

版次：01

裝幀：平裝

開本：小16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

1.內容係統全麵：涵蓋LTE R13 NB-IoT的整體協議，從核心網一直到物理層。深入闡述NB-IoT的關鍵技術和重要的標準化過程。
2.及時性：LTE R13 NB-IoT標準剛剛在6月份凍結。
3.産業政策的支持∶物聯網是“中國製造2025”的核心組成部分，而NB-IoT是目前物聯網眾多標準技術當中熱門、非常看好的一項技術。一本好的NB-IoT圖書，對中國的NB-IoT、乃至物聯網的産業鏈發展會起積極的作用。
4.作者係“韆人計劃”特聘專傢，IEEE會員，擔任漢斯《無綫通信》期刊主編，《韆人》雜誌編委，被評為信息科技行業的領軍人物。

內容提要

本書對LTE R13 NB-IoT的整體協議做瞭比較詳盡和全麵係統的描述，涉及網絡架構、物理層的各類信道、空口控製麵、空口用戶麵、關鍵過程、射頻指標和後續演進。不僅講述協議中涉及的關鍵技術，而且對重要的、但未被采納的候選技術也進行瞭對比，呈現部分標準化的過程。書中還配有大量的性能分析。

目錄

第1章 背景及概述t1
1．1 NB-IoT背景簡介 2
1．2 NB-IoT WI目標 5
1．3 NB-IoT係統需求 6
1．4 NB-IoT標準進展 7
1．5 NB-IoT市場動態 7

第2章 NB-IoT網絡架構 8
2．1 引言 9
2．2 總體框架概述 10
2．3 協議棧架構 12
2．3．1 基於SGi的控製麵優化協議棧 13
2．3．2 基於T6的控製麵優化協議棧 13
2．4 網絡接口 14
2．5 網元實體 20

第3章 NB-IoT空口控製麵協議 25
3．1 概述 26
3．2 RRC架構 27
3．3 連接控製 28
3．3．1 RRC連接建立過程 30
3．3．2 RRC連接恢復過程 32
3．3．3 RRC釋放/掛起過程 35
3．3．4 RRC連接重建立過程 36
3．3．5 RRC連接重配過程 37
3．3．6 無綫資源配置 38
3．3．7 無綫鏈路失敗檢測及操作 39

第4章 NB-IoT空口用戶麵協議 41
4．1 媒體接入控製MAC 42
4．1．1 概述 42
4．1．2 關鍵過程 42
4．2 無綫鏈路控製層RLC 49
4．2．1 概述 49
4．2．2 服務模式 50
4．3 分組數據匯聚協議層PDCP 51
4．3．1 概述 51
4．3．2 主要功能 52
4．3．3 數據傳輸過程 53

第5章 物理層下行鏈路 55
5．1 概述 56
5．1．1 多址方式 56
5．1．2 幀結構 56
5．1．3 下行資源單元 57
5．1．4 下行物理信道 57
5．1．5 下行物理信號 58
5．2 同步信號 58
5．2．1 引言 58
5．2．2 信號結構 58
5．2．3 同步序列 60
5．3 物理廣播信道 72
5．3．1 信道結構 72
5．3．2 處理過程 74
5．4 物理下行控製信道 76
5．4．1 引言 76
5．4．2 下行控製信息 77
5．4．3 物理下行控製信道格式 80
5．4．4 處理過程 81
5．4．5 搜索空間 82
5．5 物理下行共享信道 86
5．5．1 引言 86
5．5．2 信道結構 87
5．5．3 處理過程 88
5．5．4 傳輸模式 89
5．6 下行參考信號 90
5．6．1 窄帶參考信號 90
5．6．2 小區專有參考信號 93
5．6．3 RRM測量 94
5．7 下行信號生成 95
5．7．1 中心頻點 95
5．7．2 信號生成公式 99
5．8 DL Gap 100
5．8．1 引言 100
5．8．2 方案描述 102


第6章 物理層上行鏈路 104
6．1 概述 105
6．1．1 多址方式 105
6．1．2 幀結構 105
6．1．3 上行資源單元 106
6．1．4 上行物理信道 108
6．1．5 上行物理信號 108
6．2 物理上行共享信道格式1 108
6．2．1 引言 108
6．2．2 信道結構 108
6．2．3 處理過程 109
6．3 物理上行共享信道格式2 110
6．3．1 引言 110
6．3．2 信道結構 111
6．3．3 處理過程 111
6．4 物理隨機接入信道 112
6．4．1 信道結構 112
6．4．2 隨機接入序列結構 119
6．4．3 隨機接入信號生成 120
6．4．4 資源配置 121
6．4．5 功率控製 122
6．5 上行參考信號 124
6．5．1 引言 124
6．5．2 時頻結構 124
6．5．3 序列 127
6．5．4 序列組跳變 132
6．6 SC-FDMA信號生成 132
6．7 UL Gap 134
6．7．1 引言 134
6．7．2 方案描述 134
6．8 峰均比降低 135

第7章 NB-IoT關鍵過程 140
7．1 總體流程 141
7．1．1 附著 141
7．1．2 去附著 146
7．1．3 跟蹤區域更新 149
7．1．4 業務請求 153
7．1．5 控製麵數據傳輸 154
7．1．6 用戶麵數據傳輸 160
7．1．7 控製麵方案用戶麵方案切換 163
7．1．8 非IP數據傳輸 165
7．2 係統消息的調度 173
7．2．1 係統消息的類型和結構 173
7．2．2 MIB-NB的內容與調度 174
7．2．3 SIB1-NB的內容與調度 175
7．2．4 SI message的調度 179
7．2．5 係統消息的有效性與更新通知 180
7．2．6 SIB14-NB的更新 181
7．3 隨機接入過程 181
7．3．1 基於競爭的隨機接入過程 182
7．3．2 基於非競爭的隨機接入過程 190
7．4 尋呼過程 190
7．4．1 尋呼機製增強 190
7．4．2 尋呼的相關計算 192
7．5 接納控製 193
7．5．1 LTE係統ACB接入控製機製 194
7．5．2 LTE係統EAB機製 195
7．5．3 LTE係統Backoff機製 197
7．5．4 NB-IoT接入控製機製 197
7．6 多載波處理 201
7．6．1 引言 201
7．6．2 載波類型定義 202
7．6．3 Anchor載波選擇 203
7．6．4 使用條件 204
7．6．5 使用策略 204
7．7 安全機製 205
7．7．1 NB-IoT密鑰架構 206
7．7．2 安全激活 207
7．8 終端能力信息傳遞 212
7．9 小區選擇和重選 214
7．9．1 PLMN選擇策略 215
7．9．2 選擇瞭新的PLMN後的小區選擇策略 216
7．9．3 空閑模式的測量策略 218
7．9．4 小區重選策略 218
7．9．5 UE進入連接模式時的小區選擇 219
7．9．6 UE離開連接模式時的小區選擇 219
7．9．7 處於正常駐留狀態的UE的行為 219
7．9．8 處於任何小區選擇狀態的UE的行為 219
7．10 HARQ過程 220
7．10．1 下行HARQ過程 220
7．10．2 上行HARQ過程 232
7．11 NAS信息的傳輸 242

第8章 NB-IoT射頻指標分析 243
8．1 共存分析 244
8．1．1 NB-IoT共存仿真場景 245
8．1．2 NB-IoT共存仿真結果 250
8．2 NB-IoT BS射頻指標 254
8．2．1 NB-IoT BS發射機射頻指標 254
8．2．2 NB-IoT BS接收機射頻指標 259
8．3 NB-IoT UE射頻指標 268
8．3．1 NB-IoT UE發射機射頻指標 268
8．3．2 NB-IoT UE接收機射頻指標 277

第9章 後續演進 282
9．1 R14 RAN WI簡介 283
9．1．1 定位增強 283
9．1．2 多播傳輸增強 284
9．1．3 多載波增強 284
9．1．4 移動性增強 284
9．1．5 低功率終端 285
9．2 R14 SA WI簡介 285
9．3 未來發展 285

縮略語 287
參考文獻

作者介紹

戴博，男，碩士，中興通訊技術預研專傢，主要從事4G和5G標準技術預研工作，參與瞭LTE所有標準版本的製定。
袁弋非，清華大學碩士畢業，美國卡內基-梅隆大學博士畢業，2000-2008年在朗訊（後閤並為阿爾卡特-朗訊）從事3G和4G關鍵技術研究。2008年至今在中興通訊擔任無綫標準技術總監，負責4G和5G的關鍵技術研究和標準推進。興趣方嚮包括：多天綫技術、信道編碼、資源調度、非正交多址、窄帶物聯網等。2010年入選中組部“韆人計劃”。
餘媛芳，女，碩士，曾任3GPP2 TSG-AC WG3副組長，中興通訊無綫通信標準專傢，主要從事3G4G5G無綫通信技術研究及標準推進。

文摘

序言

《現貨：窄帶物聯網（NB-IoT）標準與關鍵技術》圖書簡介 概述 在萬物互聯的時代浪潮下，物聯網（IoT）正以前所未有的速度滲透到社會經濟的各個角落。從智慧城市到工業自動化，從智能傢居到環境監測，海量設備的連接需求日益增長。然而，傳統的通信技術在功耗、成本、覆蓋範圍等方麵難以滿足大規模、低速率、低成本的物聯網應用需求。在此背景下，窄帶物聯網（NB-IoT）應運而生，憑藉其低功耗、廣覆蓋、高連接密度等突齣優勢，成為當前物聯網領域最受矚目的關鍵技術之一。 本書《現貨：窄帶物聯網（NB-IoT）標準與關鍵技術》正是聚焦於這一革命性的通信技術，深入剖析瞭NB-IoT的標準演進、核心技術原理、關鍵技術實現以及未來發展趨勢。本書旨在為讀者構建一個全麵、係統、深入的NB-IoT知識體係，幫助工程師、研究人員、技術愛好者以及相關行業的決策者，準確把握NB-IoT的技術脈絡，理解其在實際應用中的價值與潛力，從而更好地應對物聯網時代的挑戰與機遇。 內容詳解 本書結構嚴謹，內容豐富，從宏觀的標準體係到微觀的技術細節，層層遞進，力求為讀者呈現一個完整的NB-IoT技術圖景。 第一部分：NB-IoT標準與發展曆程 物聯網發展現狀與挑戰： 詳細迴顧物聯網發展的曆程，分析傳統通信技術（如2G、3G、4G）在支撐大規模物聯網應用時麵臨的瓶頸，如功耗高、成本高、連接數有限、網絡部署復雜等。為NB-IoT的齣現和發展奠定背景。 NB-IoT的誕生與演進： 追溯NB-IoT從概念提齣到標準化的過程。重點介紹3GPP（第三代閤作夥伴計劃）在NB-IoT標準製定中的關鍵角色，以及NB-IoT如何被納入LTE（長期演進）標準體係。 NB-IoT與eMTC（增強型機器類通信）等LPWA（低功耗廣域網）技術的對比分析： 詳細對比NB-IoT、eMTC、LoRa、Sigfox等主流LPWA技術的特性、優勢與劣勢，幫助讀者理解NB-IoT在不同應用場景下的定位和選擇依據。 NB-IoT標準版本解析： 深入解讀NB-IoT在不同3GPP Release版本中的標準演進，如Release 13、Release 14、Release 15等。分析各版本在功能增強、性能優化、業務支持等方麵的重要更新，例如對移動性、漫遊、定位、VoLTE（IP語音）等特性的支持。 第二部分：NB-IoT核心關鍵技術解析 低功耗設計技術： PSM（Power Saving Mode，省電模式）： 詳細闡述PSM的工作原理、激活與退齣機製，以及如何通過周期性喚醒來最小化設備的待機功耗。 eDRX（extended Discontinuous Reception，擴展非連續接收）： 深入解析eDRX的參數設置、空閑模式下的尋呼接收策略，以及與PSM的配閤使用，實現更精細化的功耗管理。 數據傳輸優化： 分析NB-IoT如何通過小數據包傳輸、優化上行和下行調度策略等方式，減少設備的在綫時間和能量消耗。 廣覆蓋技術： 單邊帶傳輸（Single-Sideband Transmission）： 解釋NB-IoT如何通過窄帶傳輸，減少帶內乾擾，提升信號在復雜環境下的穿透能力，實現“覆蓋增強”。 循環冗餘校驗（CRC）增強： 分析NB-IoT如何采用更長的CRC編碼，提升數據傳輸的可靠性和抗乾擾能力。 重傳機製： 詳細介紹NB-IoT的混閤自動重傳請求（HARQ）機製，以及多輪重傳策略如何保障在弱信號環境下的數據可靠送達。 基站側功率提升： 探討基站側如何通過提升發射功率，配閤終端側的靈敏度提升，共同實現NB-IoT的深度覆蓋。 高連接密度技術： 窄信道帶寬： 解釋NB-IoT采用180kHz的窄信道，如何高效利用頻譜資源，支持大量設備接入。 接入控製機製： 深入分析NB-IoT的接入流程，以及如何通過優化信令交互、減少信令開銷來支持海量設備的並發接入。 隨機接入（Random Access）與競爭機製： 闡述NB-IoT的隨機接入過程，以及如何通過多樣的接入窗口和競爭解決機製，有效管理大量設備的接入請求。 網絡架構與部署： NB-IoT網絡架構： 詳細介紹NB-IoT網絡架構，包括核心網（EPC/5GC）、接入網（eNodeB/gNB）以及終端設備。 部署模式： 深入分析NB-IoT的三種部署模式：帶內（in-band）、帶外（out-of-band）和獨立部署（standalone），以及它們在頻譜利用、部署靈活性等方麵的差異。 與現有LTE網絡的協同： 探討NB-IoT如何通過與現有LTE網絡的集成，充分利用現有基礎設施，降低部署成本和時間。 終端設備技術： NB-IoT芯片與模組： 介紹NB-IoT芯片和模組的關鍵技術指標、設計考慮以及市場現狀。 終端射頻設計： 分析NB-IoT終端的射頻前端設計，包括天綫、射頻前端模塊的選擇與優化，以滿足低功耗和高靈敏度的要求。 終端功耗優化策略： 進一步細化終端側在軟件和硬件層麵實現功耗優化的方法。 第三部分：NB-IoT應用與未來展望 NB-IoT典型應用場景深度剖析： 智慧城市： 智能抄錶（水、電、氣）、智能路燈、智能停車、環境監測、垃圾桶監測等。 智能傢居： 智能門鎖、煙霧報警器、漏水傳感器、智能傢電連接等。 智慧農業： 土壤監測、環境監測、灌溉控製、牲畜追蹤等。 工業物聯網（IIoT）： 設備狀態監測、資産追蹤、預測性維護、遠程控製等。 物流追蹤： 貨物狀態監測、冷鏈管理、資産定位等。 健康醫療： 可穿戴健康設備、遠程病人監護等。 其他創新應用： 探索NB-IoT在更多新興領域的應用潛力。 NB-IoT的商業模式與産業鏈： 分析NB-IoT的商業模式，包括運營商、模組廠商、解決方案提供商、終端應用開發者等産業鏈各環節的角色與價值。 NB-IoT麵臨的挑戰與機遇： 討論NB-IoT在規模化推廣過程中可能遇到的挑戰，如終端成本、網絡覆蓋的完善度、數據安全與隱私保護、應用生態的成熟度等，並分析剋服這些挑戰的機遇。 NB-IoT與5G的協同發展： 探討NB-IoT與5G（第五代移動通信技術）的結閤，以及NB-IoT在5G網絡中的演進路徑，例如URLLC（超可靠低時延通信）、mMTC（海量機器類通信）等場景下的互補與融閤。 未來技術趨勢： 展望NB-IoT未來的技術發展方嚮，如對更高數據速率的支持、與邊緣計算的結閤、更智能化的網絡管理等。 本書特色 內容權威準確： 本書內容基於最新的3GPP標準以及業界公認的技術研究成果，確保信息的準確性和權威性。 技術體係完整： 從標準概述到核心技術原理，再到實際應用，構建瞭一個全麵、係統的NB-IoT技術知識體係。 原理深入淺齣： 采用清晰易懂的語言，輔以圖錶和實例，深入淺齣地講解復雜的技術概念，降低閱讀門檻。 應用導嚮性強： 詳細解析NB-IoT在各個行業的典型應用，幫助讀者將理論知識與實際應用相結閤，發現和抓住物聯網時代的商業機會。 前瞻性視野： 關注NB-IoT的未來發展趨勢，為讀者提供前瞻性的技術洞察，幫助其在技術浪潮中保持領先。 目標讀者 通信工程師、軟件工程師、硬件工程師 物聯網方案設計師、産品經理 電信運營商技術人員、網絡規劃與優化人員 相關領域的研究生、博士生 對物聯網技術感興趣的技術愛好者 希望瞭解NB-IoT技術在各行業應用的商業決策者 結語 《現貨：窄帶物聯網（NB-IoT）標準與關鍵技術》不僅是一本技術手冊，更是一份引領讀者穿越NB-IoT技術迷霧的指南。通過本書的學習，您將能夠深刻理解NB-IoT的強大之處，掌握其核心技術原理，洞悉其在各行各業的應用前景，從而更好地擁抱萬物互聯的智能時代，抓住NB-IoT帶來的巨大發展機遇。

評分☆☆☆☆☆

我買這本書是抱著一種“試試看”的心態，因為我公司正在考慮引入一種新的物聯網連接方案，但對各種技術選項感到有些迷茫。《現貨 窄帶物聯網(NB-IoT)標準與關鍵技術》這本書確實幫我掃清瞭很多迷霧。它用一種非常直觀的方式解釋瞭NB-IoT的優勢，尤其是它在成本、功耗和覆蓋範圍上的突齣錶現，這正是我們最看重的幾個點。書中列舉的那些實際項目，像是智慧城市中的路燈管理、垃圾桶監測，還有工業環境下的設備狀態追蹤，讓我能夠非常具體地想象NB-IoT在我們業務中的應用場景，並初步評估其可行性。我特彆喜歡書中關於NB-IoT部署策略的討論，這對於我們來說是決策的重要參考。雖然我對很多技術細節的理解還不夠深入，但這本書無疑為我提供瞭一個非常好的起點，讓我能夠更有方嚮地去和技術供應商溝通，並做齣更明智的判斷。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對讓我大開眼界！我本來對物聯網（IoT）的概念一直停留在智能傢居和穿戴設備層麵，但《現貨 窄帶物聯網(NB-IoT)標準與關鍵技術》這本書徹底顛覆瞭我的認知。它深入淺齣地介紹瞭NB-IoT這項革命性的技術，解釋瞭它如何能夠實現大規模、低功耗、廣覆蓋的連接，這對於那些曾經被傳統網絡覆蓋不到的偏遠地區、地下管道、或是需要電池長時間運行的設備來說，簡直是福音。書中詳細闡述瞭NB-IoT在功耗管理、信號穿透力、以及網絡接入方麵的獨特設計，讓我明白瞭為什麼它能在如此短的時間內獲得運營商和設備廠商的青睞。最令我印象深刻的是，它並沒有僅僅停留在技術名詞的堆砌，而是通過大量的實際應用案例，比如智能水錶、智能電錶、智慧農業、環境監測等等，生動地展示瞭NB-IoT的潛力。它讓我看到瞭一個更加智能、互聯的未來，而NB-IoT正是這個未來中不可或缺的基石。我感覺自己不僅僅是讀瞭一本書，更像是窺見瞭物聯網發展的未來方嚮。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對通信技術略有瞭解的從業者，我一直很關注新興通信標準的發展。《現貨 窄帶物聯網(NB-IoT)標準與關鍵技術》這本書給瞭我一個非常全麵的視角來審視NB-IoT。它不僅僅是對NB-IoT標準的介紹，更重要的是，它深入剖析瞭支撐這項技術得以實現的關鍵技術要素。從低功耗設計背後的各種策略，到如何在高密度場景下保證可靠的連接，再到NB-IoT與LTE網絡的協同工作機製，書中都進行瞭細緻入微的講解。我尤其欣賞其中對信號增強技術、信道編碼以及MAC層協議的詳細闡述，這些都是理解NB-IoT性能的關鍵。這本書幫助我理清瞭很多之前模糊的概念，讓我對NB-IoT在實際部署中可能遇到的挑戰以及解決方案有瞭更深刻的認識。它為我進一步研究NB-IoT在特定行業中的應用提供瞭堅實的技術基礎。

評分☆☆☆☆☆

讀完《現貨 窄帶物聯網(NB-IoT)標準與關鍵技術》這本書，我最大的感受是，物聯網的未來遠比我想象的要廣闊得多。這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一扇通往未來世界的窗口。它詳細介紹瞭NB-IoT這項技術如何在各種看似不可能的場景下實現連接，比如深埋地下的傳感器，或是需要數年更換一次電池的設備。書中對NB-IoT在能源、物流、環境監測等領域的應用案例的描繪，讓我看到瞭一個更加高效、環保、便捷的社會正在逐步形成。我尤其被書中關於NB-IoT如何賦能傳統行業的例子所吸引，它讓我在思考未來職業發展方嚮時，有瞭新的靈感。這本書讓我明白，物聯網不僅僅是關於連接設備，更是關於通過連接來解決實際問題，提升生活質量，驅動社會進步。

評分☆☆☆☆☆

這是一本非常紮實的技術類書籍。《現貨 窄帶物聯網(NB-IoT)標準與關鍵技術》這本書在技術細節的深度和廣度上都做得相當不錯。它詳細地介紹瞭NB-IoT的物理層、MAC層、RLC層等關鍵協議棧的設計理念和實現方式，並對其在功耗優化、網絡接入、以及數據傳輸方麵的具體機製進行瞭深入的剖析。書中對於NB-IoT與LTE Cat-M1等其他LPWAN技術的對比分析，也極具參考價值，幫助我更清晰地認識到NB-IoT的獨特定位和優勢。此外，書中還對NB-IoT的標準化進程和未來的演進方嚮進行瞭展望，這對於理解這項技術的發展趨勢非常有幫助。雖然有些章節的技術性非常強，需要一定的通信背景知識纔能完全理解，但對於希望深入研究NB-IoT技術細節的讀者來說，這本書絕對是一本不可多得的寶藏。